本文關鍵詞：UWSN中OOSM數(shù)據(jù)融合節(jié)點延時分配研究　出處：《天津工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 數(shù)據(jù)融合 延時分配 OOSM 水下無線傳感器網(wǎng)絡

【摘要】：水下無線傳感器網(wǎng)絡(Underwater Wireless Sensor Network, UWSN)由大量具有感知和無線通信能力的節(jié)點組成。受能量限制,節(jié)點通常采用數(shù)據(jù)融合去除數(shù)據(jù)分組之間的信息冗余,減少網(wǎng)絡中的傳輸數(shù)據(jù)量,達到降低節(jié)點能量消耗,延長網(wǎng)絡生存周期的目的。數(shù)據(jù)融合首先需要考慮的是如何在時間限制和能量節(jié)約之間做出選擇,即研究在網(wǎng)絡給定的時間限制下,如何通過數(shù)據(jù)融合最大化地節(jié)約網(wǎng)絡能耗。延時分配算法的目的是為了滿足實時性和融合增益的要求,將網(wǎng)絡允許時延合理地分配到融合節(jié)點,避免節(jié)點的盲等和空等,保證網(wǎng)絡實時性,又能一定程度上節(jié)約能量。然而,UWSN中,受水流、海水環(huán)境、節(jié)點通信等因素的影響,節(jié)點出現(xiàn)先發(fā)數(shù)據(jù)后到,后發(fā)數(shù)據(jù)先到的無序量測(OOSM)現(xiàn)象。OOSM現(xiàn)象對延時分配算法的影響如何,直接影響到算法的有效性。因此,本文借鑒現(xiàn)有的基于水上無線傳感器網(wǎng)絡的延時分配算法,提出一種適用于UWSN的延時分配算法,分析OOSM現(xiàn)象對其影響,主要工作如下：(1)利用OPNET建立水聲信道模型和水聲數(shù)據(jù)鏈路層模型,分析海水深度、溫度的變化對聲速的影響,實驗驗證水聲信道模型適用于計算水下環(huán)境的傳播延時。(2)分析水上無線傳感器網(wǎng)絡中經典的數(shù)據(jù)融合等待延時分配算法,將其移植到水下無線傳感器網(wǎng)絡。通過仿真分析可知,SSF-M/G/1算法中端到端的傳輸必要延時與冗余時間的分配策略相同,導致網(wǎng)絡拓撲變化時會出現(xiàn)算法復雜度高卻性能低的問題。(3)提出一種適用于UWSN的延時分配算法。網(wǎng)絡中節(jié)點基于自身在網(wǎng)絡中的位置和擁有子節(jié)點的個數(shù),通過加權路徑和融合貢獻的思想計算節(jié)點的融合等待延時,在滿足網(wǎng)絡實時性的前提下節(jié)省節(jié)點能量消耗。通過OPNET仿真驗證該算法能進一步降低網(wǎng)絡傳輸延時和節(jié)點平均能耗,延長網(wǎng)絡生存周期。(4)分析量測延遲時間為定值、周期變化或泊松分布時,OOSM現(xiàn)象對延時分配算法的影響。引入OOSM等待延時的概念,以增加網(wǎng)絡傳輸延時為代價,提高數(shù)據(jù)融合的數(shù)據(jù)準確性。
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.3;TP212.9

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